DE6908806U - Zentrifuge. - Google Patents

Description

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ERNST HEINKEL MASCHINENBAU GMBH. 3. März 1969

TVP-Sb/Sr

PG 2509

Zentrifuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge, die aus einer Suspension Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile voneinander zu trennen vermag, mit einem perforierten Schleuderkorb und einem in diesen einlegbaren Filterbeutel, dessen einer Begrenzungsrand am vorzugsweise flanschartig ausgebildeten Austragsende des Schleuderkorbs und dessen anderer Begrenzungsrand an einem pilz- oder pufferartigen Bodenstück befestigt ist, wobei Schleuderkorb und Bodenstück koaxial zueinander angeordnet sind, gemeinsam in Umdrehung versetzt und währenddessen einer axialen Relativbewegung zueinander ausgesetzt werden können.

Bei den bekannten Pendel-Zentrifugen, die vorzugsweise zur Behandlung von Suspensionen mit feinsten Feststoff-Anteilen eingesetzt werden, muß die Ausräumung des Schleuderkuchens entweder von Hand oder mittels Räumvorrichtung im Deckel des Schleuderkorbs (Oben-Entleerung) oder im Boden (Boden-Entleerung) durchgeführt werden.

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Alle Arten der Entleerung sind aber dann problematisch, wenn Produkte behandelt werden, die nach dem Entwässern

_ zum "Zementieren" neigen und nur unter größten Schwierig

keiten ausgebracht werden können. Hierbei, aber auch bei "gutartigen" Stoffen, werden sehr oft die Filterbeutel beschädigt und unbrauchbar. Unter Umständen kann bei mechanischer Ausräumung empfindliches Glut in der Struktur beschädigt werden.

Die zur Trennung von Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteilen bisher ebenfalls zum Einsatz gekommenen Schälzentrifugen haben den Nachteil, daß sie den zentrifugiert ten Feststoff nicht restlos ausräumen können. Die in der Räumgeschwindigkeit den jeweils gegebenen Guteigenschaften anpaßbare Schälvorrichtung läßt immer eine Restschicht auf dem Filter. Mit jedem Arbeitszyklus verdichtet (und verhärtet) sich diese Schicht, die dadurch von Charge zu Charge schlechter werdende Bedingungen hervorruft. Das Filterorgan kann außer bei dem zur notwendigen Reinigung des Filtereinsatzes erforderlichen Ausbau und der anschließenden Spülung durch die Schälvorrichtung leicht beschädigt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die geschilderten Nachteile ζ λ vermeiden und eine Zentri-

\ fuge darzubieten, die gegenüber Schälzentrifugen und Pendel

zentrifugen mit automatischer Ausräumung einfacher aufgebaut ist. Außerdem sollen mit dem Anmeldungsgegenstand Trennprobleme gelöst werden, denen man bei Verwendung der bisher üblichen, genannten Zentrifugen ratlos gegenüber stand oder die allenfalls unbefriedigende Ergebnisse liefern konnten. Weiterhin soll die erfirdungsgemäße Zentrifuge einen Einsatz in vielen Grenzfällen erlauben, bei denen bisher nur Filterpressen eingesetzt werden konnten, die viel aufwendiger sind als der Anmeldungsgegenstand. Sein Einsatz bringt große Ersparnisse, eine größere Leistung pro Zeiteinheit und den Fortfall manueller Arbeiten.

Diese Aufgaben werden durch die Erfindung dadurch gelöst, daß am Bodenstück insbesondere über Verbindungsglieder ein Deckel befestigt ist, der am Austragsflansch der Schleudertrommel anliegt, wenn sich das Bodenstück - wie beim Schleudervorgang selbst vorgesehen - am Boden der Schleudertrommel befindet, und daß diese zum Entleeren axial verschiebbar ausgebildet ist, während dabei das Bodenstück mit dem Deckel zumindest, zunächst gegenüber Teilen des während des Schleuderns gebildeten Schleudergutkuchens eine unveränderliche Lage beibehält.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können die Verbindungsglieder aus wenigstens zwei Bolzen bestehen, deren Länge etwa gleich ist der Differenz aus der inneren Höhe des Schleuderkorbs und der Dicke des Bodenstücks. Im übrigen kann der Deckel mit einer vorzugsweise in eine ringförmige Rille eingelassenen Dichtung versehen sein, die am Austragsflansch des Schleuderkorbes anliegt, wenn sich das Bodenstück am Boden der Schleudertrommel befindet. Um den Schleuderkorb zu füllen, kann der Deckel eine zentrale öffnung aufweisen, in die ein Füllrohr und gegebenenfalls auch ein Druckrohr zum Zuführen von Waschflüssigkeit hineinragen, wobei das letztere quer zur Achse der Schleudertrommel verlaufende öffnungen hat, die gegen die Peripherie der Schleudertrommel gerichtet sind.

Um den Schleudergutkuchen nach Beendigung des Schleudervorgangs leicht aus dem Schleuderkorb herauszubringen, sind seine Seitenwände zum Boden hin geringfügig konisch verjüngt mit einem Winkel ausgebildet, der gerade noch gut und leicht das Abziehen des Schleuderkorbs vom Filterbeutel zuläßt.

Im übrigen kann die Schleudertrommel etwa um ihre zweifache Länge axial verschoben werden und auf einer Hohlwelle sitzen, die durch wenigstens zwei Keile mit dem Stiel des Bodenstücks verbunden ist, der in die Hohlwelle hineinragt. Dadurch können die Hohlwelle und damit auch der Schleuder-

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korb mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden wie der Stiel des Bodenstücks und damit das Bodenstück selbst. Dabei kann die Hohlwelle gegenüber dem Stiel in seiner Achsrichtung verschoben werden. Die Zentrifuge kann am besten über den unverschieblichen Stiel angetrieben werden. Dieser stellt damit die Antriebswelle dar, die über die Keile die Mitnahme der Hohlwelle bewirkt, auf der der Schleuderkorb sitzt, welche aber noch zulassen, daß die Hohlwelle mit dem Schleuderkorb auch während des Antriebs in ihrer Längsrichtung zum Entleeren des Filterbeutels verschoben werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, der im Zusammenhang mit der nachfolgenden BesohreibunCT auch nähere Einzelheiten entnommen werden könnenj näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Zentrifuge, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Zentrifuge mit dem Filterkorb in größerem Maßstab.

Die Schleuder nach der Erfindung sitzt in einem Gehäuse 1. In diesem ist eine Buchse 2 axial verschiebbar gelagert. Sie ist gegen Verdrehen durch Keile 3 gesichert, die in Nuten im Gehäuse und Nuten in der Buchse eingreifen. In der Buchse wiederum ist eine Hohlwelle 4 mit drei Lagern 5 gelagert, die sich in der Buchse verdrehen und mit ihr zusammen axial verschieben lassen. In der Hohlwelle 4 wiederum ist der Stiel 6 eines pilz- oder pufferartigen Bodenstücks 7 gelagert. Gegenüber dem pilz- oder pufferartigen Bodenstück 7 ist die Hohlwelle 4 verschiebbar angeordnet. Die Hohlwelle 4 und der Stiel 6 des pilz- oder pufferartigen Bodenstücks sind gegenüber Verdrehung gegeneinander durch Keile 8 gesichert. Der Stiel 6 des pilz- oder pufferartigen

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Bodenstücks dient zugleich als Antriebswelle und ist deshalb
an seinem vom Bodenstück 7 abgekehrten Ende mit einer Keilriemenscheibe 9 versehen, die über Keilriemen Ii von einem
Motor 12 angetrieben wird, der auf einer am Gehäuse befestigten Konsole 13 sitzt.

Am freien Ende der Buchse 2 sitzt eine Kammer 14, die axial
mit der Buchse 2 verschiebbar, jedoch nicht drehbar ist und
an die ein Abflußrohr 15 zum Abführen der ausgeschleuderten
Flüssigkeit angeschlossen ist.

Auf einer stufenförmigen Erweiterung 20 der Hohlwelle 4 sitzt

ein perforierter Schlexiderkorb 16, der sich mit der Hohl- \ welle 4 dreht und auch mit dieser in Längsrichtung ihrer Achse
verschiebbar ist. In den perforierten Schleuderkorb 16 ist ein
Filterbeutel 17 eingelegt, dessen einer Begrenzungsrand IS am
flanschartig ausgebildeten Austragsende 19 des Schleuderkorbs

und dessen anderer Begrenzungsrand 21 an dem pilz- oder puffer- j

artigen Bodenstück 7 befestigt ist. Am Bodenstück 7 ist übri- i

yens über als ΒοΧξογϊ 22 ausgebildete Verbindungsglieder ein i»

Deckel 23 befestigt. Die Bolzen haber> eine Länge, die etwa >

gleich ist der Differenz aus der inneren Tiefe T des Schleu- |

derkorbs 16 und der Dicke D des Bodenstücks. Demgemäß liegt jt

der Deckel 23 am flanschartig ausgebildeten Austragsende des '

axial verschiebbaren Schleuderkorbs 16 an, wenn sich das Bo- i

denstück 7 - wie Leim Schleudervorgang selbst vorgesehen - ]'

am Boden 24 der Schleudertrommel 16 befindet. :

Der Deckel 23 weist eine zentrale öffnung 25 auf, in die ein '[ Füllrohr 26 hineinragt. Außerdem ist in die zentrale öffnung ί des Deckels 23 4-in Waschrohr 27 eingeführt^ das quer zur

Achse der Schleudertrommel verlaufende öffnungen 28 aufweist, \ durch die eine Waschflüssigkeit eingesprüht werden kann, wenn

der Schleudergutkuchen 29 nach dem Zentrifugieren noch mit

einer entsprechenden Waschflüssigkeit behandelt werden soll.

Der Deckel 23 weist im übrigen eine ringförmige Rille auf, in

die eine Dichtung 31 eingelassen ist, die am Austrageflansch 19

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der Schleudertrommel 16 anliegt, wenn sich das Bodenstück 7 am Boden 24 der Schleudertrommel 16 befindetο

Die Seitenwände des Schleuderkorbs 16 sind zum Boden hin geringfügig konisch verjüngt, und zwar mit einem solchen Winkel verjüngt ausgebildet, der gerade noch gut das Abziehen des Schleuderkorbs vom Filterbeutel zuläßt. Bei zu großer Neigung der Seitenflächen des Schleuderkorbs werden nämlich die einzelnen Teile des Filterbeutels beim Entleeren desselben zu stark beansprucht. Bei zylindrischem Verlauf der Seitenflächen würde sich der Schleuderkorb von dem Filterbeutel zu schwer abziehen lassen und unter Umständen, wie auch bei zu großer Neigung der Seitenflächen des Schleuderkorbs, beschädigt werden.

Die Verschiebung der Schleudertrommel in Axialrichtung entspricht etwa ihrer zweifachen Länge, damit der Filterbeutel ganz umgestülpt werden kann.

Der Betrieb der Schleudertrommel selbst läuft folgendermaßen ab:

Die Schleudertrommel, d. h. der Schleuderkorb 16 und der Filterbeutel 17 werden über den Stiel 6, d. h. die Antriebswelle des pilz- oder pufferartigen Bodenstücks 7, angetrieben, wobei durch die Verbindungsglieder 22 auch der Deckel 23 mitgedreht wird. Der Schleuderkorb und der Deckel rotieren, wie in den Fig. 1 und 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist? gemeinsam und so, daß der Deckel 23 mit seiner Dichtung 31 auf dem Austragsflansch 19 aufliegt. Über das Füllrohr 26 wird durch die Deckelöffnung 25 die ;su trennende Suspension in den Schleuderkorb, in dem der Filterbeutel liegt, eindosiert. Nach Beendicfung des Füllvorgangs wird ein im Füllrohr angeordnetes nicht dargestelltes Zulaufventil geschlossen und die Trommel so lange in Umdrehung gehalten, bis die gewünschte Restfeuchte erreicht ist. Während des Schleuderns fließt die abgeschleuderte Flüssigkeit über die Kammer 14

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und das Abflußrohr 15 in einen dazu bestimmten und hier nicht dargestellten Filtratfang. Danach kann sich noch ein Waschprozeß anschließen, bei dem durch das Waschrohr eine vorgewählte Flüssigkeit eingefüllt wird, die durch die öffnungen auf den Schleudergutkuchen 29 gesprüht wird. Nachdem auch diese Flüssigkeit abgeschleudert ist, fährt die Schleudertrommel durch Verschieben der Hohlwelle 4, zusammen mit der Buchse 2 in die Stellung, die in Fig. 1 und 2 in strichpunktierten Linien dargestellt ist. Durch die konische Form der Schleudertrommel bedingt läßt sich der Schlevsderkorb leicht vom Filterbeutel und vom Schleudergut abziehen. Dabei stülpt sich der Filterbeutel beginnend /on seinem oberen Ende entsprechend dem Weg der Schleudertrommel immer mehr nach außen um und gibt dabei vom Deckel 23 beginnend und zum Bodenstück fortlaufend einen Teil des Filterkuchens nach dem anderen frei, der dadurch in den von dem Gehäuse 1 gebildeten Raum 32 geschleudert und von dort weiter abgeführt wird. Am Ende der Axialbewegung des Schleuderkorbs 16 ist der Filterbeutel 17, der einerseits am Austragsende 19 des Schleuderkorbs und andererseits am Bodenstück 7 befestigt ist, auf seiner ganzen Breite mit seiner inneren Arbeitsfläche nach außen umgestülpt.. Unter der Einwirkung der Rotation aller Teile ist danach dann der gesamte Feststoff in den dafür bestimmten Raum 32 abgeschleudert worden.

Nach Beendigung dieses Vorgangs wird der Schleuderkorb wieder in seine Ausgangsposition gefahren, wobei sich der Filterbeutel wieder in den Schleuderkorb einlegt. Beim Anschlag des Austragsflanschs 19 des Schleuderkorbs an der Dichtung 31 dichtet der Deckel 23 den Schleuderkorb ab.

Der vorstehend geschilderte Arbeitszyklus läuft hydraulisch oder pneumatisch gesteuert ab. Für diese Steuerung sind Leitungssysteme, von denen in Fig. 1 die Leitungsteile 33, 34 und 35 dargestellt sind, und eine Pumps 36 vorgesehen.

Beim Anmeldungsgegcinstand 1st besonders der Vorgang des Ausräumens neuartig und selbsttätig: der Filtereinsatz wird vom Gut abgezogen und umgestülpt, das Gut bei Rotation restlos vom Filtereinsatz in einen hierfür vorgesehenen Raum abgeschleudert. Der Verbleib einer Restschicht auf dem Filter und die hierdurch bedingten Nachteile werden ebenso wie die Beschädigungen des Filters durch Schälmesser vermieden.

Claims (8)

Ansprüche

1. Zentrifuge, die aus einer Suspension Peststoff- und Flüssigkeitsbestandteile voneinander zu trennen vermag, mit einem perforierten Schleuderkorb und einem in diesen einlegbaren Filterbeutel, dessen einer Begrenzungsrand am vorzugsweise flanschartig ausgebildeten Austragsende des Schleuderkorbs und dessen anderer Begrenzungsrand an einem pilz- oder pufferartigen Bodenstück befestigt ist, wobei Schleußerkorb und Bodenstück koaxial zueinander angeordnet sind, gemeinsam in Umdrehung versetzt und währenddessen einer axialen Relativbewegung zueinander ausgesetzt werden können,

dadurch gekennzeichnet, daß am Bodenstück insbesondere über Verbindungsglieder ein Deckel befestigt ist, der" am Austragsflansch der Schicadertrommel anliegt, wenn sich das Bodenstück - wie beim Schleudervorgang selbst vorgesehen - am Boden der Schleudertrommel befindet, und daß diese zum Entleeren axial verschiebbar ausgebildet ist, während dabei das Bodenstück mit dem Deckel zumindest zunächst gegenüber Teilen des während des Schleuderns gebildeten Schleudergutkuchens eine unveränderliche Lage beibehält.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

s daß die Verbindungsglieder aus wenigstens zwei Bolzen bestehen, deren Länge etwa gleich ist der Differenz aus der inneren Tiefe des Schleuderkorbs und der Dicke des Bodenstücks.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel mit einer vorzugsweise in eine ringförmige Rille eingelassenen Dichtung versehen ist, die am Austragsflansch des Schleuderkorbs anliegt, wenn sich das Bodenstück am Boden der Schleudertrommel befindet.

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4. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß öier Deckel eine zentrale Öffnung aufweist/ in die ein Füllrohr hineinragt.

5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Öffnung des Deckels ein Waschrohr hineinragt, das quer zur Achse der Schleudertrommel verlaufende Öffnungen aufweist.

6. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Schleuderkorbs zum Boden hin geringfügig konisch verjüngt mit einem "nkel ausgebildet sind, der gerade noch gut das Abziehen des Schleudsrkorbs vom Filterbeutel zuläßt.

7. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel etwa um ihre zweifache Länge axial verschiebbar ist.

8. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel auf einer Hohlwelle sitzt, die durch wenigstens zwei Keile mit dem Stiel des Bodenstücks verbunden ist, der in die Hohlwelle hineinragt.